日本の渋滞最長記録は154キロ!!

今回は物理の話ですが、大分簡単なお話です。ほんのちょっとした雑学程度ですので、酒の場ででもウンチクとして語ると面白いかも?
で、タイトルにある通りに日本において最も長かった渋滞の長さは1995年の12月27日に名神高速の秦荘パーキングエリア付近から赤塚パーキングエリアにかけて起きた154キロというとてつもない長さのものです。
私は普段車を運転することがないのでわからないですが――んー、一時間に仮に10キロ進めたとしても抜けるのに15時間以上かかるわけですね。……巻き込まれた方、大変でしたね、これ。

さてこれだけだとただの知識ですが、もう少し深めて物理の話と絡めていきましょう。
154キロなんてとてつもない長さの渋滞ですから、よっぽど大きな事故でもあったのかと想像されます。しかし実は事故なんて「一切」起きていません。つまりこれは自然渋滞というやつです。
この自然渋滞というのはよく起こるものですが、では何故そんなものが起こるのでしょう? 特に高速道路には信号なんてないのだから渋滞の原因になりそうなものはないように思えます。ですがきちんとメカニズムがあったのです。


車を運転する方は座席に座って実際に走っているときのことを思い返してくれればわかりやすいと思います(あるいは車を運転しない方、免許を持っていない方でも、親御さんや誰かしらの車に乗ったことは結構あるかと思います。それをちょっと思い出してみてください)。
自分が車を運転(あるいは同席)しているとします。前には一台の車が走っています。まあ、何もなければスムーズに進んでいくと思います。ラジオとかかけてると気分も楽ですねー。
と、急に前の車が一瞬急ブレーキをかけました! きっとあなたは反射的にブレーキを踏むはず。そうしなければ追突してしまうかもしれません。まあ、ちょっとイラっとしながらも前の車のブレーキランプが消えてきちんと進んでいることを確認してあなたは再加速するかと思います。
この一連の時間経過を考えてください。前の車は一瞬ブレーキをかけました。あなたはそれに直ちに反応してブレーキを踏み、速度を落とします。そして前の車がきちんと発射したことを確認してから、それでまたアクセルを踏むのです。ということは――前の車よりあなたが運転する車の方が長い時間ブレーキをかけて減速していませんか?
そしてさらに想像しましょう。あなたの車の後ろにはまた別の車があるのです。そっちの運転手だってあなたと同じことを考えることでしょう。そうするとその車の減速している時間はあなたのものより長くなります。そしてその車の後ろにはまた別の車があるのです。
もうここまでの説明でわかったかと思います。つまりブレーキをかけている時間は、最初はほんの短いものだったとしても、後ろに行くほど長くなり、ついには完全に停車してしまうわけです。
これが自然渋滞の主な原因です(これ一つではないですけれど)。後続車の速度がどんどん落ちていき、そして止まってしまう。また止まる時間もどんどん長くなります。この仕組みを「減速の波動」といいます。その名前のように減速が波のようにどんどん続いていくわけですね。
この「減速の波動」は別に自動車のみで起こることではありません(今は自動車での渋滞の話をしていましたし、もっとも顕著でかつ身近なのでそれで想像してもらっただけです)。例えば長めのエスカレーターを歩いて登っているとしましょう。関東は右側、関西は左側を歩くのがマナーとされていますよね(まあ、これは技術の面からみたらとても危険なもので、一方に大きな負荷がかかる分故障の原因になりやすいのです。デパートなどのエスカレーターにはきちんと中央に乗るように絵が貼ってあったりしますので、機会があったときに注意して見てみてください)。で、私たちは別に他に人もいなければ中央でも右でも左でも、好きなところを歩いていってしまいますが、混んでいるときはこのマナーに従います。ですが、エスカレーターに乗る直前や降りる寸前、人は歩幅を合わせるために少しタイミングをはかります。前の人がこれをやると、(車のときと同じで)後ろにいる私たちは「こんにゃろ」などと思いつつ止まってしまうのです。これは後ろの人へも伝わっていきます。ただ車の走る道路ほど長くはないですし、人も密集することは少ないので、「渋滞」みたいな感じでみなさないだけです。まあ、人の多く集まる駅なんかのエスカレーターでは完全に二列とも止まることもありますが。


さて自然渋滞の原因がわかったところで、高速道路での渋滞に戻りましょう。理屈は同じなのですが、ですが一番最初の車はなぜ減速したのでしょうか? 一般道では信号などもありますし、人が出てくることもありますが、高速では何に気を取られてブレーキを踏むのでしょうか?
結構多いのは風です。風にあおられてブレーキを踏んでしまったり、あるいはブレーキを踏まずとも減速してしまうのです。
またトンネルに出入りするときもブレーキをかけがちだそうです。あとはカーブなど。
他には東北の方などでは野生動物が道に出てきたしまったりすることもあるみたいです。結構大きな問題になっているとか。
では最大記録を出した名神は何が原因だったのでしょう。
実は、坂、でした。
しかも見た目にはまったくわからないほどの傾斜数度というものです。
「そんなものが渋滞の原因になるのか?」と思われるかもしれません。ですが見た目でわからないからこそ問題でした。
明らかに坂だとわかっていれば、ドライバーはアクセルを強く踏んでスピードが落ちないようにすることでしょう。ですが見た目でわからない坂ではそれをしません。ですがメーターを見れば確かにスピードが落ちていることがわかるのです。それはたったの1,2キロなんてレベルですが。
けれどこれだけの減速でも波動として伝わってしまうのです。最初はほんとに徐々に徐々にだっただろうと思われますが、それでも後続車が絶えることなく続けばその減速時間は大きくなるのです。その結果150キロを超えるような大渋滞を引き起こしてしまったわけです。
(なお、現在は車線を増やすなどの処置がとられて大分緩和したとは聞いています。どの程度変わったのかきちんとしたデータを持ってないのでわかりませんが)


こうした減速の波動による渋滞は気をつけようとしたって避けられないものですね(まあ事故による渋滞だって、その事故を起こした当事者以外にはどうしようもないですが)。すべてのドライバーがこの減速の波動について知ることや、仮に知ったとしても見てもわからないようなゆるい坂やカーブでの減速には気付かないものでしょう(メーターを常に見ていたらむしろ事故になっちゃいますし)。
現在は(先にも述べたように)道路の改善などが行われていて、渋滞は改善されつつあります。またドライバーの方でも渋滞情報などを手に入れられるように色々な手段が出てきました(まあ、それを使って脇道に入ったらみんながそれを使っていて余計に渋滞したなんて話もありますが)。こういう試みは各方面で今後進んでいくことでしょう。
(ちなみに小学生のころに、車が走る層と居住区の層を分けて、道路は全部真っ平らに日本全土に広がるようにしたらどうだろう?、なんてことを考えたことがありますが……むしろ事故が多発しそうですね。空飛んでくれた方が上下にも避けられて安全なのかな? でもその場合信号とか進む方向とか法令などを決めるの大変そうですねえ。軽いSFなんかでは昔からよく出てきますけど)


さて今回は短めです。次回ももう一度物理の話でいこうかと思います。
以前コメント欄あたりに自転車は道路の左右のどちらを走らないといけないかと書いたと思いますが、それを物理(と若干化学)と絡めて理由をつけて話します。
あとは何故盗電が犯罪なのか(当たり前、と思うかもしれませんが、同じ電気を使ってつくったクーラーなどによる涼しい風にあたりにデパートに行くのはOKなんですよね? きちんと歴史的に議論されて決められた経緯があるのです)なんて話もありますが、あんまり物理の話ばかり続けても仕方ないかな、と思うので物理関連は次回でおしまいということで。次回記事も短いはずです。今回と比べるとちょっと難しい話も入ってしまいますけどね。
というわけでもう一度だけ物理のお話にお付き合いいただけると幸いです。ではでは。
by zattoukoneko | 2010-03-24 06:11 | 物理 | Comments(0)


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